Als Werkzeuge für das Biomonitoring von Arzneimitteln wurden Wirkmechanismus-basierte in vitro-Assays entwickelt, durch die der Nachweis von Wirkungen zweier Arzneimittelgruppen, entzündungs-hemmender Schmerzmittel, wie Diclofenac (NSAIDs) und Beta-Blocker, wie Metoprolol. möglich ist. Hierfür wurden stabile Zelllinien entwickelt, die Wirkmechanismus-basierte sensorische und signal-gebende rekombinante Proteine exprimieren. Diese ermöglichen die schnelle Visualisierung von Fluo-reszenzsignaländerungen in den lebenden Zellen. Darauf aufbauenden Mikroplattenformat-Assays wurden für die quantitative Bestimmung von Metoprolol- und Diclofenac-Aktivität in Kläranlagenab-läufen erfolgreich eingesetzt um die Relevanz und Eignung dieser Tests zum Abbilden von Wirkungen bei Freilandrelevanten aquatischen Organismen zu zeigen, wurden parallel Wirkuntersuchungen mit Fischen (Bachforellen und deren Eier), Krebstieren (Flohkrebsen, Daphnien), Schnecken und mit im Sediment lebenden Würmern durchgeführt. Die Untersuchungen fanden (1) unter kontrollierten Laborbedingungen mit Einzelsubstanzen und binären Mischungen, (2) in aquatischen Mesokosmen (Fließrinnen) sowie im Freiland in einem Durchflusssystem, das vom Ablauf einer kommunalen Kläranlage gespeist war, statt. An den exponierten Organismen wurden sowohl populationsrelevante Endpunkte, wie Mortalität, Fruchtbarkeit oder Reproduktion, als auch Biomarker (Reaktionen von Stressproteinen und Parame-tern, die oxidativen Stress anzeigen sowie histologische Veränderungen) untersucht, die den Gesund-heitsstatus der Individuen abbilden. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Von der Theorie zur Wirklichkeit - Überprüfen geeigneter Organismen und angepasster Testsysteme für das Biomonitoring von Arzneimitteln - Teil III: Methodenvalidierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Tübingen, Institut für Evolution und Ökologie, Abteilung Physiologische Ökologie der Tiere durchgeführt. Ausgangslage: Basis des Folgevorhabens ist ein zweigeteiltes Vorgängerprojekt (FKZ 3713 63 410), welches in Teil I anhand einer Literaturstudie geeignete Methoden, Organismen und relevanten Wirkstoffe für ein Biomonitoring von Arzneimitteln ermittelte. In Teil II (Laufzeit 2014-2016) werden darauf aufbauend anhand von zwei Fallbeispielen zellbasierte Methoden entwickelt, deren Wirksamkeit mit Ergebnissen aus Labor- und Freilandversuchen abgeglichen werden sollen. Die Ergebnisse der Fallstudien liegen im März 2016 vor. Im Anschluss sollen die entwickelten Biomonitoring-Methoden in die (regulatorische) Praxis überführt werden. Voraussetzung dafür ist deren vorherige Validierung.Zielstellung: Für zwei umweltrelevante Arzneimittelwirkstoffgruppen (nichtsteroidale Schmerzmittel z.B. Diclofenac und Beta-Blocker z.B. Metoprolol) sollen die im F+E Vorhaben Biomonitoring II entwickelten zellbasierten Monitoringmethoden weiter geprüft und bezüglich ihrer Funktionalität und Eignung für die Anwendung in Gewässern validiert werden. Ziel des Projektes ist es, eine robuste praxistaugliche Methode zur Verfügung zu stellen, die nicht nur das Vorhandensein der Arzneimittel in der Umwelt, sondern auch die durch diese Arzneimittel verursachten Effekte (Effektpotential) in Organismen wie z.B. Fischen nachweist. Dazu ist es notwendig, folgende zusätzliche Fragestellungen experimentell zu klären:- Welche Rolle spielen Kombinationseffekte (mehre AZM) im Labor und unter Freilandbedingungen?- Welchen Einfluss haben Matrixeffekte (Effekte von Bestandteilen der Umweltprobe) auf das zellbasierte System?Außerdem sollen beispielhaft realitätsnahe Untersuchungen in Fließrinnen durchgeführt werden, um die Kausalkette zwischen Labor- und Freilandeffekten zu schließen.
Das Projekt "Stoffklassen der Alkohole, Benzodiazepine, Beta-Rezeptorenblocker, Ca-Antagonisten, Pestizide und anderer Wirkstoffe im Rahmen der Erkennung und des Nachweises neuer Arzneimittel mit klinisch-toxikologischer Bedeutung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 11 Humanmedizin und Universitätsklinikum, Medizinisches Zentrum für Ökologie, Institut für Rechtsmedizin durchgeführt.